총인 총질소 제거기술

1. 총인 총질소 제거기술 20061471 임 진 욱

2. Wuhrmann공정 및 MLE공정 • 표준활성슬러지 공정을 개량한 질소 또는 인제거 공정으로 Wuhrmann이 1957년 질소제거 공정을 최초로 개발하였으며, 뒤이어 Ludzack과 Ettinger도 질소제거 공정을 개발하였다.

3. A/O (Anaerobic-Oxic) 공정 • 이 공정의 특징은 슬러지체류시간(sludge retention time; SRT)이 비교적 짧고 용적부하율을 고율로 운전하므로, 슬러지 생산량이 높다. 장점으로는 운전이 간단하고 인제거 효율이 탁월하며, 체류시간이 비교적 짧다. 또한 인 제거효율을 높게함으로서 완전한 질산화가 가능하다. 단점은 방류수의 여과장치가 필요하며, 높은 효율의 인, 질소의 동시제거가 어렵다. 또한 BOD : P의 비율이 높아야 하며, 추운 기후에는 성능이 불안정하다.

4. A2/O공정 • A2/O공정은 미국의 Air Product사가 개발하였으며, 인의 제거만을 목적으로 하는 A/O공정을 개량하여 질소제거까지 가능하도록 혐기조와 폭기조 사이에 탈질조를 설치하였다. 장점은 폐슬러지의 인함량이 높고, A/O 공정에 비해 탈질산화율 우수하다. 또한 응집제 등을 첨가하여 인을 제거하는 것보다 약품비가 소비되지 않아 경제적이며, 슬러지 발생량을 줄일 수 있어 슬러지 처리비용을 감소시킬 수 있다. 단점은 최적 운전조건의 설정이 어렵고, 추운 기후에 처리효율이 떨어지는 경향이 있으며, 또한 안정한 인 제거가 곤란하고 A/O 공정에 비해 다소 공정이 복잡하다.

5. 수정 Bardenpho공정 • 수정 Bardenpho공정은 1970년대 초에 남아프리카 공화국의 Barnard에 의해 개발되어 미국의 Eimco사에 의해 상업화되었다. 장점은 슬러지생산을 최소화하면서 인 함량을 높일 수 있다는 것이며, 단점으로는 내부순환펌프비용이 추가적으로 들게 되며, A2/O 공정에 비해 큰 반응조가 필요하다. 또한 높은 BOD/P 비가 필요로 하며, 온도의 영향이 아직 불명확하다. 특히, 이 공정의 문제점은 반송슬러지내의 잔존 질산염이 혐기조에 유입되어, 탈질산화 박테리아들이 Acinetobactor에 우선하여 탄소원을 사용하면서 탈질산화함으로써 인 방출이 저하되고 결과적으로 인 제거효율이 저하된다.

6. Phostrip공정 • Phostrip공정은 측류공정의 대표적인 공법으로 1964년 Levin3)에 의해 개발된 공정이다. 장점은 기존 처리장에 적용이 용이하며, 운전성이 좋다. 또한 유기물 농도와 인의 농도 비에 크게 영향을 받지 않으며, 유출수의 인을 1.5 mg/L 이하로 처리할 수 있다. 단점은 석회주입이 필요하며, 따라서 scale이 생길 가능성이 높다. stripping용 별도 반응조가 필요하며, 질소의 농도가 많을 경우 처리효율이 떨어진다.

7. VIP (Virginia Initiative Plant) 공정 • 이 공정은 1988년 Daigger가 만든 공정으로 기본공정은 UCT와 비슷하나 차이점은 UCT가 한 개의 완전혼합조로 구성된 반면 완전혼합조를 직렬조합하여 인의 과잉축적 능력을 증가시켰다. 또한 UCT의 슬러지체류시간이 13∼25일인 반면 VIP공정은 슬러지 체류시간이 5∼10일이므로 슬러지 생성율이 높아 인제거에 유리하다. VIP 공정의 최대의 장점은 인제거효율이 높고 계절의 영향을 적게 받는다는 것이다. 또한 반응조의 크기가 작으므로 부지면적을 적게 차지하고, Anoxic조로의 질산염반송이 산소요구량 및 알카리도 소모량을 줄여주며, 호기성조의 질산염 부하를 줄여줄 수 있다. 단점은 내부순환 펌프필요가 필요하므로 에너지비용이 증가한다. 또한 저온시 질소제거능이 떨어진다.

8. SBR (Sequencing Batch Reactor) 공정 • SBR은 유입수를 한 개의 반응조에서 혐기, 호기, 무산소, 침전 등의 운전을 교대로 실시하여 영양염류를 처리하는 공정이다. 장점은 탈질산화·탈인이 한 반응조에서 이루어지므로 소요면적이 적고 구조 및 운전이 간단하며 조작의 유연성이 있다. 또한 첨두유량, 충격부하에 적응성도 좋다. 단점은 자동화 시스템의 도입이 필수적이며, 작은 폐수량에 적합하다. 또한 처리수질은 고액분리조에 많은 영향을 받는다.

9. Bio-denipho 공정 • Kruger사와 Denmark 공과대학에 의해 개발되었으며, 혐기조, 간헐폭기가 가능한 두 개의 폭기조, 침전조 및 반송슬러지 라인으로 구성되어 있다. 2단계의 주단계와 2단계의 보조단계로 구성되어 있다. 각 단계의 시간을 쉽게 변경할 수 있으므로 유입부하조건에 따라 운전조건을 쉽게 변경할 수 있는 것이 가장 큰 장점이다.

10. Oxidation ditch 공정 • 이 공정은 유입폐수와 침전지의 반송슬러지를 먼저 무산소지역에 유입시켜 폐수의 탄소원 일부를 탈질산화에 이용하여 질소를 제거하고, 폐수의 흐름은 기계식 폭기장치를 통과시켜 호기성 지역에서 침전조로 이송하는 공정이다. 장점은 운전과 관리가 용이하며, 단점은 무산소지역이 하나뿐이므로 Bardenpho공정에 비해 질소제거효율이 낮으며, 질소제거효율을 높이기 위해서는 부지면적을 많이 차지한다. 또한 미생물이 가라앉지 않게 유속을 빠르게 해주어야 하므로 동력비 소모가 크다